[论文解读] The galactic unclassified B[e] star HD 50138. I. A possible new shell phase

M. Borges Fernandes, M. Kraus+5 more|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2009

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 36被引用 17

一句话总结

本研究提供了未分类B[e]星HD 50138的新高分辨率光谱与测光数据，表明在2007年之前可能经历了一次新的壳层相。通过修订后的Hipparcos距离和包周尘埃消光建模，作者推导出色余量E(B−V) = 0.08 ± 0.01 mag，并将HD 50138分类为B6-7 III-V型星，同时讨论其在Be、B[e]或双星演化情景中的模糊演化状态。

ABSTRACT

The observed spectral variation of HD 50138 has led different authors to classify it in a very wide range of spectral types and luminosity classes (from B5 to A0 and III to Ia) and at different evolutionary stages as either HAeBe star or classical Be. Aims: Based on new high-resolution optical spectroscopic data from 1999 and 2007 associated to a photometric analysis, the aim of this work is to provide a deep spectroscopic description and a new set of parameters for this unclassified southern B[e] star and its interstellar extinction. Methods: From our high-resolution optical spectroscopic data separated by 8 years, we perform a detailed spectral description, presenting the variations seen and discussing their possible origin. We derive the interstellar extinction to HD 50138 by taking the influences of the circumstellar matter in the form of dust and an ionized disk into account. Based on photometric data from the literature and the new Hipparcos distance, we obtain a revised set of parameters for HD 50138. Results: Because of the spectral changes, we tentatively suggest that a new shell phase could have taken place prior to our observations in 2007. We find a color excess value of E(B-V) = 0.08 mag, and from the photometric analysis, we suggest that HD 50138 is a B6-7 III-V star. A discussion of the different evolutionary scenarios is also provided.

研究动机与目标

• 解决长期存在的HD 50138分类模糊问题，该星为极端光谱变异性且未分类的B[e]星。
• 利用更新的数据与建模方法，提高恒星参数（尤其是距离、消光与光谱型）的准确性。
• 研究光谱与测光变异性成因，特别是近期壳层相或包周结构形成的可能性。
• 在新观测约束下，评估前主序星、Be/B[e]过渡或双星系统的竞争性演化情景。

提出的方法

• 利用欧洲南方天文台（ESO）拉西拉天文台的1.52米与2.2米望远镜，以及皮杜米迪天文台的1.0米伯纳德·利约特望远镜，在1999年与2007年获取了HD 50138的高分辨率光学光谱。
• 对Hα、He I λ5876与Na I线的轮廓变化进行详细分析，以检测反映壳层或盘面动力学的特征变化。
• 通过建模包周尘埃与电离盘对观测SED与色指数的影响，推导出星际消光。
• 结合新修订的Hipparcos距离（290 ± 71 pc）与文献中的测光数据，推导出修订后的光度与有效温度。
• 使用SYNSPEC及其他光谱合成工具，在不同消光与几何假设下建模线轮廓，推断恒星参数。
• 通过分析光谱特征、径向速度稳定性及伴星信号的缺失，评估双星与Be/B[e]过渡情景。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于1999至2007年间的光谱变异性，能否推断出在2007年观测前，HD 50138中发生了新的壳层相或一维螺旋结构形成？
• RQ2 HD 50138的真实星际与包周消光为何？其对推导恒星参数有何影响？
• RQ3 基于更新的距离与测光建模，HD 50138的修订光谱型与光度类为何？
• RQ4 观测到的变异性与尘埃辐射能否由前主序星、Be/B[e]过渡或双星情景解释？
• RQ5 是否存在HD 50138双星存在的观测证据？其对包周环境的解释有何影响？

主要发现

• 基于1999至2007年间的光谱变化，初步推断可能发生了新的壳层相或一臂螺旋结构形成。
• 色余量修订为E(B−V) = 0.08 ± 0.01 mag，综合考虑了星际与包周消光的贡献。
• 基于新Hipparcos距离的测光与光谱分析，将HD 50138分类为B6-7 III-V型星。
• 修订后的距离（290 ± 71 pc）得出的光度与中等演化程度的中等质量恒星一致。
• 未发现双星伴星的确凿证据，但0.5–3.0角秒的分离范围尚无法排除。
• 该星的模糊性质仍未解决，无法明确归类为Be、B[e]或前主序星，但可能代表Be与B[e]星之间的过渡天体。